砷元素是“五毒元素”之一,砷及其化合物分布广、危害性大,是当今世界的重点防控对象。有色金属冶炼过程释放的含砷污染物在砷污染排放总量的占比达到了50.2%,是砷污染的主要来源。其中含砷石灰铁盐渣和高浓度含砷废水是冶炼厂中典型的两种含砷废物。然而,现有的治理技术存在着明显的不足:（1）传统的固化/稳定化处理含砷石灰铁盐渣后的产物长期稳定性不明确,砷可能在环境作用下再次释放造成水体和土壤的污染;（2）石灰-铁盐法和硫化法等化学沉淀法虽然能处理高浓度含砷废水,但得到的砷沉淀物不稳定,会形成新的砷污染源。六方砷钙石是一种高稳态含砷矿物,可以长期稳定存在于自然界中,是一种理想的稳定化产物;它的Ksp很低(约为10-40),利于实现高浓度砷的深度去除。本文深入分析了含砷石灰铁盐渣中砷的赋存形态,提出零价铁粉强化水热的处理方法（铁粉-水热法）将六方砷钙石作为处理后稳定化产物,实现砷的有效固定。在砷污染的源头治理上,用含砷石膏这一典型工业危废作为高浓度（10000 mg/L）含砷废水的处理剂,得到了无砷上清液和沉砷产物六方砷钙石,实现了含砷危废和废水的同步治理。主要研究内容与创新点如下:（1）在石灰铁盐砷渣的稳定化研究中,首先明确了砷主要以二线水铁矿结合的不稳定形式存在,并基于此发展了铁粉-水热法作为含砷石灰铁盐渣的处理新技术,完成了原始渣中不稳定砷向高稳性六方砷钙石中砷的转化。在最佳处理条件下,含砷石灰铁盐渣中砷的浸出浓度从原始的85.0降至0.18 mg/L。结合XRD、FTIR、TEM等手段,系统分析了处理前后样品的物相组成、微观形貌及砷赋存形态变化,得到铁粉-水热法稳定砷的微观机理。其中砷的稳定化机理可以总结为以下三个步骤:i)还原性铁粉与二线水铁矿反应,生成可溶性Fe2+导致砷酸根离子的释放;ii)二水硫酸钙发生相变生成无水硫酸钙释放出钙离子;iii)水热促进六方砷钙石的成核与生长。（2）采用含砷石膏作为试剂,对高浓度含砷废水（10000 mg/L）进行除砷处理。结果表明,在最佳处理条件下,溶液中砷浓度从原始的10000降至0.22 mg/L,沉砷产物为结晶性好的稳定六方砷钙石。经过系统分析水处理沉渣的物相组成、微观形貌及砷赋存形态,得到含砷石膏处理含砷废水的微观机制。含砷石膏去除废水中砷得到稳定六方砷钙石的过程可以总结为以下三个步骤:i)含砷石膏中的二水硫酸钙溶解导致砷酸氢根的释放;ii)废水中的砷酸氢根在碱性环境下转化为砷酸根;iii)在碱性水热条件下钙离子与砷酸根离子反应生成六方砷钙石并从溶液中结晶析出。本工作实现了含砷危废和含砷废水的同步治理,避免了砷的二次污染。